1-11. Самые подробные
Рис. 1-17. Принципиальная схема полевого телефонного аппарата УНА-И-28 (унифицированный аппарат индукторный образца 1928 г.). РК — рабочий контакт на микротелефонной трубке, который надо прижимать при разговоре; ШК — шунтовой контакт в виде кнопки, нажимаемой при вызове; ГЗ — грозовой разрядник для защиты аппарата от атмосферного электричества; Л1 и Л2 — зажимы, к которым присоединяются провода линии связи; Зв — вызывной звонок; Тр — трансформатор, передающий колебания тока от микрофона в линию.
Радиолюбитель часто собирает свой самодельный радиоприемник или передатчик прямо по принципиальной схеме. Уже в самом процессе монтажа он решает, как пустить тот или иной проводничок. Но в промышленности такое свободное творчество недопустимо. Высокой производительности труда при таком методе монтажа не получить. При массовом производстве все соединительные проводнички часто заготавливаются заранее, заранее же делаются на них все петельки, загибы, ушки. Для руководства постройкой и ремонтом аппаратов рисуются монтажные схемы. Это самые детальные из всех возможных электрических схем (рис. 1-17 и 1-18).
На монтажных электрических схемах все детали показаны в тех местах, где они находятся в действительности. Все проводники протянуты так, как должно быть в натуре. В монтажных схемах изменен только масштаб. Но часто и масштаб равен натуре.
1-12. Печатный монтаж
Напечатать на бумаге типографским способом любую монтажную схему обходится куда дешевле, нежели выполнить эту схему в натуре, изгибая медные проводники, подгоняя их к месту и спаивая между собой.
В связи с развертыванием массового выпуска различных радиоаппаратов возникла мысль применить массовую и дешевую технику книгопечатания для производства не только руководств к монтажу, но и самого монтажа.
В понятие «печатные схемы», «печатный монтаж» входят самые разнообразные способы производства*. Некоторые почти точно воспроизводят обычную типографскую технику, другие имеют с ней меньше общего. Но все это высокопроизводительные массовые дешевые способы.
Требуемые проводящие пути создаются из металлических полосок на изоляционной поверхности (рис. 1-19). Это может быть пластинка из пластмассы, керамики, стекла. В качестве проводникового материала чаще всего применяют серебро, медь, цинк, алюминий. Существуют следующие способы нанесения проводящих путей на изоляцию.
Мелкий металлический порошок смешивают с жидким связующим веществом и с растворителем. Получившуюся металлическую краску наносят на поверхность изолятора через трафарет или другим способом. После этого пластину нагревают до высокой температуры, а затем в схему впаиваются сверхминиатюрные электронные лампы. Это способ окрашивания.
На рис. 1-20 показано изготовление этой схемы методом печатания на керамиковой пластинке. Конденсаторы и сопротивления находятся на керамиковой пластинке и соединены между собой при помощи серебряных проводящих путей.
Можно расплавленный металл или краску разбрызгивать на изоляционную поверхность при помощи пульверизатора (пистолета). Часто изоляцию предварительно обдувают песком, чтобы она стала шероховатой и лучше сцеплялась с металлом.
Применяют часто химическое осаждение. Раствор азотнокислого серебра восстанавливают на непроводящей поверхности. Этот способ имеет нечто общее с изготовлением зеркал, где на стеклянной пластинке также восстанавливается слой металлического серебра. Только при изготовлении схем слой не сплошной, а в виде полосок, которые могут служить и проводниками, и сопротивлениями.
Высокого качества схемы получаются путем распыления в вакууме. Металл заставляют испаряться в пространстве с высоким разрежением. Осаждаясь на изоляцию, он прочно сцепляется с ней.
* Слово «печатание» здесь понимается как воспроизведение рисунка на поверхности путем какого-либо процесса.
Рис. 1-20. Четыре стадии печатания схемы рис. 1-19 через трафарет.
Вверху слева — чистая изоляционная плата; справа — проводники из серебряного покрытия, нанесенные через трафарет; внизу слева — шесть сопротивлений, нанесенных угольным покрытием с помощью второго трафарета; справа — миниатюрные лампы-пентоды, выводы которых припаяны к схеме.
Хороша и штамповка. Из металлической фольги штампуют проводники схемы и впрессовывают их в изоляционную панель с одной или с обеих сторон. Иногда поверхность металлического штампеля подогревают, чтобы размягчить пластическую массу основания и крепче сцепить с ней полоски фольги.
Делаются опыты и с фоторепродукцией, и с гальванопластикой.
Всеми этими способами изготовляют монтажные проводники, сопротивления (для этого часто вместо металлических полосок применяют графитовые составы), конденсаторы, катушки индуктивности, экраны, антенны (рис. 1-20).
Так можно получить аппаратуру минимального размера и веса. Мал и расход материалов в производстве. 30 г серебра достаточно, чтобы напечатать 125 схем двухкаскадного усилителя на электронных лампах. Часто схема печатается на баллонах самих ламп.
В «силовой электротехнике» — в энергетике — печатные схемы пока мало известны. Их область — сигнализация, управление, связь. Печатные схемы применяются в маленьких радиопередатчиках, в коммутаторах, усилителях. В частности, таким образом изготавливаются миниатюрные приборы для тугоухих.
Рис. 1-21. Детали аппаратуры, изготовленные по методу разбрызгивания с применением обработки песком.
Вверху — коммутатор радиозонда; внизу слева — катушка индуктивности ультравысокой частоты; внизу справа — сопротивление с отводом в центре.
Иногда печатанием изготавливается только часть схемы всего аппарата — подсборка, а затем из отдельных подсборок монтируется весь аппарат (рис. 1-21).
В технике будущего все эти методы производства должны получить дальнейшее развитие и усовершенствование.
Приборы из изоляторов, пронизанных проводниками и полупроводниками, многим напоминают структуру нервной системы, структуру мозга. Они быстро эволюционируют, становясь все более совершенными, способными решать все более сложные задачи.
Но, что самое важное, новые методы производства дают возможность массового и дешевого изготовления самых тонких и сложных аппаратов. Десятки, сотни запутанных соединений создаются в изоляционной массе без кропотливого труда. Методы промышленности приобретают некоторые черты сходства с методами сельского хозяйства, где умелое использование сил природы обеспечивает большой урожай на затраченный труд. В будущем будут найдены еще более совершенные, еще более эффективные способы «выращивания» тонких электрических аппаратов. Больше электрических слуг станет в промышленности и в быту.
